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208千字 字数
2022-09-01 发行日期
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主编推荐语

“新时代地热能高效开发与利用研究丛书”分册之一。

内容简介

本书从地热能开发数值模拟相关的基本概念和理论入手，围绕地热开发过程中涉及的热传递(T)、流动(H)、岩石力学(M)、水岩化学作用(C)等多场耦合过程和控制方程展开论述和刻画，基于国内外较为成熟的数值模拟方法和计算程序，选取国内外典型地热田开发场地作为实际应用案例，并对未来地热能开发相关数值模拟技术进行展望。

本书内容丰富、层次清晰、图文并茂、注重创新，可供从事地下多相流理论和地下新能源开发等方面研究的科学技术人员、本科生、硕士与博士研究生参考。

目录

  • 版权信息
  • 总序一
  • 总序二
  • 丛书前言
  • 前言
  • 第1章 引言
  • 1.1 基本概念与意义
  • 1.2 数值模拟的优势
  • 1.3 国内外现状
  • 1.3.1 数值模拟软件研发历程
  • 1.3.2 地热开采数值模拟应用现状
  • 参考文献
  • 第2章 物理过程与数学模型
  • 2.1 多孔介质传热-流动过程与数学模型
  • 2.1.1 质量守恒方程
  • 2.1.2 流动控制方程
  • 2.1.3 能量守恒方程与热传递理论
  • 2.1.4 多相多组分系统渗流理论
  • 2.2 井筒中传热-流动过程与数学模型
  • 2.2.1 动量守恒方程
  • 2.2.2 漂移流模型
  • 2.2.3 井筒内的能量传递过程
  • 2.3 地球化学过程与数学模型
  • 2.3.1 溶质运移理论与模型
  • 2.3.2 水化学反应
  • 2.4 岩石力学过程与数学模型
  • 2.4.1 岩石力学基本假设
  • 2.4.2 应力分析及应力平衡方程
  • 2.4.3 岩石破坏控制方程
  • 参考文献
  • 第3章 数值模型的建立与求解
  • 3.1 传热-流动耦合数值模型
  • 3.1.1 积分有限差基本原理
  • 3.1.2 Newton-Raphson迭代求解
  • 3.1.3 数值模型求解
  • 3.2 地球化学数值模型
  • 3.2.1 溶质运移过程数值模型
  • 3.2.2 化学反应过程数值模型
  • 3.3 力学数值模型
  • 3.3.1 力学与传热-流动过程耦合方式
  • 3.3.2 弹性力学问题的解法
  • 3.3.3 三维力学模型有限元离散
  • 3.3.4 力学方程组求解
  • 参考文献
  • 第4章 模拟程序简介
  • 4.1 TOUGH系列程序
  • 4.1.1 TOUGH2
  • 4.1.2 TOUGHREACT
  • 4.1.3 TOUGH2-FLAC3D
  • 4.1.4 iTOUGH2
  • 4.1.5 T2Well
  • 4.1.6 TOUGH-MP
  • 4.1.7 GeoT
  • 4.1.8 TOUGH2Biot
  • 4.2 其他多场耦合程序
  • 4.2.1 OpenGeoSys
  • 4.2.2 FEFLOW
  • 4.2.3 PHREEQC
  • 4.2.4 FLAC3D
  • 4.2.5 ABAQUS
  • 4.2.6 COMSOL Multiphysics
  • 4.3 高性能并行计算
  • 4.3.1 并行计算介绍
  • 4.3.2 并行研究现状
  • 4.3.3 并行处理过程
  • 4.4 三维地质模型与可视化技术
  • 4.4.1 三角剖分
  • 4.4.2 三维地质建模
  • 4.4.3 可视化技术
  • 参考文献
  • 第5章 地热能开发传热-流动耦合模拟场地应用实例
  • 5.1 松辽盆地干热岩地热能优化开采数值模拟
  • 5.1.1 区域地质概况
  • 5.1.2 热储靶区选择
  • 5.1.3 EGS优化开采模型建立
  • 5.1.4 数值剖分
  • 5.1.5 模拟结果与分析
  • 5.1.6 模型不确定性分析
  • 5.1.7 结论
  • 5.2 青海共和盆地干热岩地热资源发电潜力评价
  • 5.2.1 区域地质概况
  • 5.2.2 干热岩发电系统设计
  • 5.2.3 数值模型建立
  • 5.2.4 地热开采性能评价准则
  • 5.2.5 模拟结果与分析
  • 5.2.6 模型不确定性分析
  • 5.2.7 结论
  • 5.3 青海贵德断裂型地热田优化开采数值模拟
  • 5.3.1 区域地质条件
  • 5.3.2 数值模型建立
  • 5.3.3 运行参数优化
  • 5.3.4 储层条件对产能影响分析
  • 5.3.5 结论
  • 5.4 单井闭循环式地热系统开采潜力数值模拟
  • 5.4.1 研究区概况
  • 5.4.2 数值模型建立
  • 5.4.3 模拟方案
  • 5.4.4 模拟结果与分析
  • 5.4.5 结论
  • 5.5 意大利Pisa盆地地热开发数值模拟
  • 5.5.1 研究区概况
  • 5.5.2 数值模型建立
  • 5.5.3 模拟结果与分析
  • 5.5.4 地热储层非均质性影响分析
  • 5.5.5 结论
  • 5.6 超临界地热开采数值模拟
  • 5.6.1 研究背景
  • 5.6.2 超临界地热的模拟工具开发
  • 5.6.3 冰岛IDDP-2超临界地热场地
  • 5.6.4 数值模型建立
  • 5.6.5 模拟结果与分析
  • 5.6.6 结论
  • 参考文献
  • 第6章 地热能开发传热-流动-化学耦合模拟场地应用实例
  • 6.1 青海贵德地热田开发化学堵塞数值模拟
  • 6.1.1 扎仓地热田场地概况
  • 6.1.2 数值模型建立
  • 6.1.3 参数设置
  • 6.1.4 模拟结果与分析
  • 6.1.5 结论
  • 6.2 常规化学刺激对EGS热储层改造作用数值模拟
  • 6.2.1 数值模型建立
  • 6.2.2 水文地质参数设置
  • 6.2.3 地球化学参数设置
  • 6.2.4 模拟结果与分析
  • 6.2.5 模型不确定性分析
  • 6.2.6 结论
  • 6.3 CO2-常规酸双相化学刺激工艺数值模拟
  • 6.3.1 CO2-常规酸双相化学刺激工艺的提出
  • 6.3.2 数值模型建立
  • 6.3.3 模拟方案设计
  • 6.3.4 模拟结果与讨论
  • 6.3.5 结论
  • 参考文献
  • 第7章 地热能开发传热-流动-力学耦合模拟场地应用实例
  • 7.1 美国Desert Peak地热田水力压裂数值模拟
  • 7.1.1 Desert Peak EGS工程概况
  • 7.1.2 水力压裂模型
  • 7.1.3 数值模型建立
  • 7.1.4 模型校正
  • 7.1.5 模拟结果与分析
  • 7.1.6 讨论
  • 7.1.7 结论
  • 7.2 美国Raft River地热田水力压裂数值模拟
  • 7.2.1 Raft River EGS示范工程概况
  • 7.2.2 数值模型建立
  • 7.2.3 模型校正
  • 7.2.4 模拟结果与分析
  • 7.2.5 结论
  • 参考文献
  • 第8章 未来地热能开发数值模拟技术展望
  • 8.1 干热岩储层建造效果预测模拟技术
  • 8.2 干热岩裂隙网络示踪反演模拟技术
  • 8.3 深度学习、机器学习与传统模拟技术相结合
  • 8.4 T-H-M-C多场耦合作用模拟技术
  • 参考文献
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出版方

华东理工大学出版社

华东理工大学出版社是由教育部主管、华东理工大学主办的综合性大学出版社。自1986年11月成立之日起，就秉承母体华东理工大学格物穷理、励志勤学的学术传统和求实创新、追求卓越的精神品质，着力把自己铸造成为优秀的综合性大学出版社。